

现代火箭技术诞生于一百年前的这一周,地点就在伍斯特市南边一片白雪覆盖的田野里,距离如今繁忙的卡纳维拉尔角发射场足有上千英里。
1926年3月16日,克拉克大学教授罗伯特·戈达德点燃了一枚绰号“内尔”的火箭,它由汽油和液氧混合燃料驱动。火箭向上飞了41英尺,横向飞行了184英尺,而这一飞,彻底改变了世界。
戈达德制造出了第一枚液体燃料火箭。它是纳粹投向伦敦的V-2导弹的鼻祖,也是将人类送上月球的土星五号火箭的先驱,更是如今SpaceX猎鹰9号火箭的始祖——后者每周大约从佛罗里达和加州发射两次,将数百颗互联网和GPS卫星送入轨道。
二十世纪几乎没有哪位发明家能比他影响更深远。但为什么戈达德的名气却没那么大?
本周,至少在他的家乡,他将得到应有的关注。戈达德曾攻读物理学学士学位的伍斯特理工学院,以及他获得博士学位并任教的克拉克大学,都将各自举办活动,纪念这位本土英雄。
“戈达德几乎研发了现代火箭所具备的所有基本要素,”伍斯特理工学院航空航天工程教授尼古拉奥斯·加斯托尼斯说,“从计量和控制燃烧,到陀螺仪和火箭的可控性,还有管理推进剂的涡轮泵。”
例如,几乎所有太空火箭都使用多级推进才能进入轨道;戈达德早在1914年就为此申请了专利。到1930年代末,戈达德已经开始试验万向架技术——即通过移动喷管来操控火箭,这如今已成为标准方法。
他还想过用电而不是燃烧液体来推动太空飞行。他在1917年为此概念申请了专利,而如今无数卫星都在使用小型电推进器来调整轨道。大约在同一时期,他为美国陆军开发了手持火箭发射器的原型,这后来成为二战中“巴祖卡”反坦克火箭的前身。
戈达德出生于1882年,父亲是一名簿记员兼机械作坊主。和许多现代创新者一样,戈达德对太空旅行的痴迷源于阅读科幻小说——特别是H·G·威尔斯的《世界大战》和儒勒·凡尔纳的《从地球到月球》。
1908年,戈达德在伍斯特理工学院获得普通科学学位。在此期间,他试图找出人类在行星间旅行的实用方法,甚至就此主题向《科学美国人》杂志投稿。
戈达德知道,凡尔纳提出的用巨炮将人射入太空的想法对乘客而言是致命的。他认为最好的办法是制造一种能逐渐加速并飞行极远距离的火箭。
戈达德进入附近的克拉克大学继续他的火箭研究,并于1911年获得物理学博士学位。他的大部分工作集中在固体燃料火箭上,但他很清楚其局限性。
固体燃料产生的推力比液体燃料小。此外,固体燃料会以全功率燃烧直至耗尽。“这几乎像是一次受控爆炸,但控制得相当勉强,”克拉克大学物理学教授查尔斯·阿戈斯塔说。
但液体火箭可以像飞机发动机一样调节推力大小,甚至可以关闭后重新启动。一艘液体燃料飞船不仅能飞往月球,还能重新点燃火箭发动机再次飞回地球。
尽管如此,戈达德在1920年发表的一篇论文中仍专注于固体燃料火箭,并提出使用多级固体燃料火箭将科学仪器送入太空,甚至可能飞往月球。
《纽约时报》的一篇文章嘲笑了戈达德,说太空中没有空气供火箭排气推动。关于戈达德,《时报》写道:“他似乎只缺了高中每天灌输的那些常识。”
此后多年,戈达德收到了大量嘲笑他研究的侮辱性信件。天性害羞的他变得更加孤僻,申请了200多项专利,却很少公开谈论自己的研究。
“最终,他把自己孤立了起来,”史密森尼学会国家航空航天博物馆退休的太空历史策展人迈克尔·诺伊菲尔德说,“他不愿与人合作。”
戈达德发射第一枚火箭那天,只有少数几位同事在场。火箭在他姨母艾菲位于奥本的农场发射,其短暂的旅程让人想起莱特兄弟的首次飞行——那次只持续了12秒。但戈达德证明了液体燃料火箭是可行的。
尽管与世隔绝,戈达德还是吸引了一些高调的支持者,包括航空传奇人物查尔斯·林德伯格——首位单人飞越大西洋的飞行员。林德伯格帮助戈达德从史密森尼学会和丹尼尔·古根海姆基金会获得了研究资金。在他们的支持下,戈达德在新墨西哥州罗斯韦尔的试验场建造了更大、更好的火箭,远在那个地方因(据称的)飞碟而闻名之前。
但除了申请专利,戈达德几乎闭门造车。直到1936年,即他首次火箭发射十年后,他才发表了一份关于液体燃料研究的报告。与他1920年的努力不同,这份报告在美国几乎没有引起公众注意,但德国的火箭爱好者却逐字研读。
多年来,戈达德与一个德国火箭俱乐部的成员保持通信,他们不断向他提出技术问题。最终,戈达德停止了回复。但他的答案、他的专利细节以及他发表的两份报告,对德国V-2火箭的研发具有巨大价值。V-2不仅是一种毁灭性武器,也是第一个进入太空的人造物体——哪怕只停留了几秒钟。
“戈达德的液体燃料实验为我们节省了数年工作,使我们能够提前多年完善V-2火箭,”德国科学家沃纳·冯·布劳恩说,他后来为NASA设计了土星五号登月火箭。
冯·布劳恩的成就凸显了戈达德相对默默无闻的另一个原因。无论好坏,冯·布劳恩的火箭完成了任务。他的V-2给英国带去了毁灭;他的土星五号将人类送上了月球。
相比之下,戈达德的火箭从未对火星或月球产生过影响,甚至在地球战场上也没有。它们达到的最高高度是9000英尺。飞行的最远距离只有几英里。
但对诺伊菲尔德来说,戈达德无论如何都至关重要。
“他最重要的影响,”诺伊菲尔德说,“结果是在某种程度上无意中让人们相信,太空飞行在技术上是可行的。这不是科幻小说。这并不疯狂。”
简而言之,即使戈达德从未将人类送入太空,他也证明了我们能够到达那里。